新型车载充电器的制作方法

本实用新型涉及车载电子设备技术领域，特别涉及一种新型车载充电器。

背景技术：

常规用于汽车电瓶(轿车12V,卡车24V)供电的车载充电器，大量使用在各种便携式、手持式设备的锂电池充电领域，诸如:手机，PDA,GPS等；车载充电器既要考虑锂电池充电的实际需求(恒压CV，恒流CC，过压保护OVP)，又要兼顾车载电瓶的恶劣环境(瞬态尖峰电压，系统开关噪声干扰，EMI等)；因此车充方案选取的电源管理IC必须同时满足:耐高压，高效率，高可靠性，低频率(有利于EMI的设计)的开关电源芯片。

常见的车载充电器为单片34063A实现，这种方案可靠性差，功能单一；没有过温保护，短路保护等安全性措施；输出虽然是直流电压，但控制输出恒流充电电流的方式为最大开关电流峰值限制，精度不够高；由于34063为1.5A开关电流PWM+PFM模式(内部没有误差放大器)，其车充方案输出直流电压电流的纹波比较大，不够纯净；输出电流能力也非常有限。

车载充电器是为了方便车主用车载车充电源随时随地为数码产品充电的配件。车载充电器一般包括2个USB接口，可同时为两台数码产品充电。这类产品一般具有过载保护，短路保护，高压输入保护，高温保护，四重安全保护功能，确保能安全使用。车载充电器在车用的同时，也能家用，实现车充、直充、USB充三合一多功能用途。

随着汽车工业的发展，车载充电器被广泛应用，呈现出多功能性、便携性、时尚性的特征；因此，车载充电器不仅仅是需要满足5V USB接口输出，还需要更加多样化的输出方式，一般采用车载逆变器来实现交流220V，但是现有的车载逆变器一般体积较大，不方便使用和携带。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种新型车载充电器，集成设置了5V USB接口输出和交流220V接口输出，结构简单，体积小巧。

为了解决上述技术问题，具体地，本实用新型的技术方案如下：

一种新型车载充电器，包括切换开关、同步降压模块、DC-DC转换模块以及DC-AC转换模块，汽车蓄电池与所述切换开关连接，所述切换开关分别与所述同步降压模块、所述DC-DC转换模块连接，所述同步降压模块与若干5V USB接口连接，所述DC-DC转换模块与一DC-AC转换模块连接后与220V交流接口连接。

进一步的，所述新型车载充电器还包括电路保护模块，所述电路保护模块设置在所述汽车蓄电池与所述切换开关之间。

进一步的，所述DC-DC转换模块包括推挽逆变电路、高频变压器、全桥整流电路和全桥逆变电路，所述推挽逆变电路的触发信号端分别通过一开关管与所述高频变压器的初级绕组线圈两端连接，汽车蓄电池与所述初级绕组中心抽头连接；所述高频变压器的次级绕组依次与所述全桥整流电路、所述全桥逆变电路连接，输出22V直流电压。

进一步的，所述DC-AC转换模是全桥逆变电路，所述全桥逆变电路由两组功率管组成，两组功率管轮流导通，间隔180°。

进一步的，所述同步降压模块是利用单片双极性线性集成电路MC34063构成开关式降压变换器。

进一步的，所述同步降压模块利用MP2307芯片、功率电感以及可变电阻形成，所述MP2307芯片和所述功率电感形成基本电路，通过所述可变电阻调节输出电压。

进一步的，所述同步降压模块、所述DC-DC转换模块以及所述DC-AC转换模块集成设置在充电器主壳体内，所述充电器主壳体的一端设置有与点烟器相配合的插接端子，另一端设置有USB插口，所述充电器主壳体的一侧设置有交流插口，所述切换开关的切换开关按键设置有所述充电器主壳体外壁。

采用上述技术方案，由于采用DC-DC直流升压变换和DC-AC逆变两级电路结构，系统体积小、重量轻、便于携带，适用于车载使用；输出功率可达150W，工作稳定可靠，可满足一般交流设备的用电。同时，USB接口可为手机等具有USB接口的设备充电，实用价值高。

附图说明

图1为本实用新型的新型车载充电器结构框图；

图2为本实用新型的新型车载充电器中DC-DC转换电路结构图；

图3为本实用新型的新型车载充电器中DC-AC转换电路结构图；

图4为本实用新型的新型车载充电器中第一种同步降压电路结构图；

图5为本实用新型的新型车载充电器中第二种同步降压电路结构图；

图6为本实用新型的新型车载充电器壳体主视图；

图7为本实用新型的新型车载充电器壳体俯视图；

图中，10-充电器主壳体，20-插接端子，30-切换开关按键，40-交流插口，50-USB插口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，一种新型车载充电器，包括切换开关、同步降压模块、DC-DC转换模块以及DC-AC转换模块，汽车蓄电池与所述切换开关连接，所述切换开关分别与所述同步降压模块、所述DC-DC转换模块连接，所述同步降压模块与若干5V USB接口连接，所述DC-DC转换模块与一DC-AC转换模块连接后与220V交流接口连接。

其中，所述新型车载充电器还包括电路保护模块，所述电路保护模块设置在所述汽车蓄电池与所述切换开关之间。

其中，所述DC-DC转换模块包括推挽逆变电路、高频变压器、全桥整流电路和全桥逆变电路，所述推挽逆变电路的触发信号端分别通过一开关管与所述高频变压器的初级绕组线圈两端连接，汽车蓄电池与所述初级绕组中心抽头连接；所述高频变压器的次级绕组依次与所述全桥整流电路、所述全桥逆变电路连接，输出22V直流电压。

如图2所示，通过TL494实现推挽逆变电路，TL494足一种频率固定的脉冲宽度控制器，片内集成误差放大器，死区时间可控制，输出控制可用于推挽式和单端式。高频变压器初级绕组中心抽头接汽车蓄电池12V，线圈两端接开关管MOS1和MOS2，触发信号由TL494提供,间隔180°。MOS1导通时，MOS2截止，汽车蓄电池12V电压加在初级绕组W12和MOS1构成的回路上，绕组W12上感应出的电压与蓄电池电源电压相等，同名端为正极性，次级绕组W2感应电压上正下负。MOS2导通时，MOS1截止，蓄电池12V电压加在初级绕组W11和MOS2构成的回路上，绕组W11同名端为负极姓，次级绕组W2感应电压上负下正。这样，次级绕组W2上得到了脉宽180°的交变方波电压，再经快恢复二极管D1-D10全波整流后得到22V直流电压。

其中，所述DC-AC转换模是全桥逆变电路，所述全桥逆变电路由两组功率管组成，两组功率管轮流导通，间隔180°。

如图3所示，功率管MOS4和MOS5为一组，MOS3和MOS6为一组，两组功率管轮流导通。选择脉宽调制(PWM)控制方式，具体原理为：MOS5和MOS6轮流导通180°，MOS3和MOS4也是同样的方式。下桥臂MOS4和MOS6的触发信号要比上桥臂MOS3和MOS5早，这样有利于上桥臂功率管的触发。桥式逆变电路的4个NMOS功率管选择IR-FR320,该管最高耐压400V，最大电流为3.1A，输入阻抗极高，漏源电阻仅为1.8Ω。并且为了减小逆变器的体积，选择了TO-252AA贴片式封装。

其中，所述同步降压模块是利用单片双极性线性集成电路MC34063构成开关式降压变换器。如图4所示，MC34063能在3～40V的输入电压下工作，输出开关电流可达1.5A，输出电压可调，工作振荡频率从100Hz～100kHz。

其中，所述同步降压模块利用MP2307芯片、功率电感以及可变电阻形成，所述MP2307芯片和所述功率电感形成基本电路，通过所述可变电阻调节输出电压。

如图5所示，MP2307芯片和一个高效功率电感组成的一个基本电路，模块默认输出是3.3V。MP2307输入电压最高23V，输出连续3A，脉冲4A电流，340KHZ的开关频率，大电流输出情况下效率大于95％。R2取45K即可输出5.0V电压，非常稳定。1脚悬空电路工作，对负极连接就是停止工作。

如图6、7所示，所述同步降压模块、所述DC-DC转换模块以及所述DC-AC转换模块集成设置在充电器主壳体10内，所述充电器主壳体10的一端设置有与点烟器相配合的插接端子20，另一端设置有USB插口50，所述充电器主壳体10的一侧设置有交流插口40，所述切换开关的切换开关按键30设置有所述充电器主壳体10外壁。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。